利用在中红外波段具有低损耗的ZBLAN(ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF)氟化物单模光纤搭建了全光纤结构的超连续谱光源，将超连续谱在长波方向扩展到中红外波段。系统以波长为1550 nm的纳秒脉冲半导体激光器作为种子源，采用主振荡功率放大结构实现了级联超连续谱产生。在前级超连续谱产生中将光谱预展宽到2.6 μm，再经掺铥双包层光纤放大器放大位于铥离子增益带宽内的光谱分量，最后抽运10 m长的ZBLAN单模光纤，在光纤色散和非线性效应的作用下，获得了光谱覆盖1.9~4.3 μm范围的中红外超连续谱输出，平均功率为185 mW。

掺铥光纤激光器所发射的2 μm波段激光处于水分子吸收峰且对人眼安全，并且被认为是3~5 μm光参量振荡的有效抽运源，因此具有巨大应用前景。围绕进口和国产掺铥双包层光纤展开了一系列研究，实现了光纤激光器的连续运转、脉冲运转、可调谐输出等。对进口光纤的光谱特性进行了较全面的研究，获得最大连续输出功率6 W、斜率效率50%；采用国产掺铥双包层光纤，获得最大连续输出功率5.1 W、斜率效率41.9%；采用后向Littrow结构、以闪耀光栅作为选频元件，获得了2 μm附近最大范围可达105 nm的可调谐激光输出，且各调谐激光线宽均在2.2 nm左右。采用声光调制器(AOM)作为Q开关，在调制频率为1 kHz时，获得最高峰值功率4.2 kW、最大脉冲能量840 μJ、脉宽200 ns的脉冲输出；在3 kHz时获得了最短180 ns的脉冲输出。对双端抽运方式也进行了研究。分析了腔镜透射率和激光介质长度对激光输出功率的影响，讨论了激光光谱的红移现象。